本實(shí)用新型涉及微控制系統(tǒng)，具體涉及基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

在一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境非常惡劣，工作人員無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間在現(xiàn)場(chǎng)觀察生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行是否正常，此時(shí)就需要通過(guò)采集現(xiàn)場(chǎng)的某些運(yùn)行數(shù)據(jù)并傳輸?shù)揭粋€(gè)相對(duì)較好的操控室，那么就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式的問(wèn)題。由于車間大、設(shè)備分別不均勻、需要傳輸數(shù)據(jù)較多，若使用有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞叫枰佋O(shè)大量的通訊線，不僅浪費(fèi)資源，占用空間，而且可操作性差，若出現(xiàn)問(wèn)題或設(shè)備位置變動(dòng)，就會(huì)需要重新布線，操作非常繁瑣，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更加大了生產(chǎn)成本。而且，如果數(shù)據(jù)采集點(diǎn)是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處的環(huán)境比較特殊不允許或根本無(wú)法鋪設(shè)電纜時(shí)，甚至數(shù)據(jù)無(wú)法傳輸，此時(shí)就需要通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，無(wú)論是對(duì)溫室大棚內(nèi)不同位置點(diǎn)的溫濕度監(jiān)測(cè)，還是糧倉(cāng)的大范圍監(jiān)測(cè)管理，傳統(tǒng)方法都是通過(guò)人工進(jìn)行分區(qū)取樣的方法，不僅工作量非常大，可靠性差，而且溫室大棚或糧倉(cāng)的占地面積大，監(jiān)測(cè)位置較分散，監(jiān)測(cè)點(diǎn)多，使用傳統(tǒng)的方法已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在環(huán)境惡劣的情況下無(wú)法靠人工采集濕度與溫度信息的問(wèn)題，目的在于提供基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)，通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)男问浇邮諓毫迎h(huán)境下的濕度與溫度信息，簡(jiǎn)易濕度與溫度信息的采集方式，提高濕度與溫度信息的測(cè)量準(zhǔn)確度。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)，包括主機(jī)、第一從機(jī)和第二從機(jī)，所述第一從機(jī)和第二從機(jī)分別通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)交換數(shù)據(jù)；所述主機(jī)包括顯示模塊、燈光指示模塊、主機(jī)報(bào)警電路、主機(jī)處理器和主機(jī)無(wú)線通訊模塊，所述顯示模塊、燈光指示模塊、主機(jī)報(bào)警電路、主機(jī)處理器和主機(jī)無(wú)線通訊模塊均與主機(jī)處理器連接；所述第一從機(jī)包括第一時(shí)鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報(bào)警電路、第一從機(jī)處理器、第一無(wú)線通訊模塊和第一燈光指示模塊，所述第一時(shí)鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報(bào)警電路、第一從機(jī)處理器、第一無(wú)線通訊模塊和第一燈光指示模塊均與第一從機(jī)處理器連接；所述第二從機(jī)包括第二時(shí)鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報(bào)警電路、第二從機(jī)處理器、第二無(wú)線通訊模塊和第二燈光指示模塊，所述第二時(shí)鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報(bào)警電路、第二從機(jī)處理器、第二無(wú)線通訊模塊和第二燈光指示模塊均與第二從機(jī)處理器連接。

使用主機(jī)、第一從機(jī)和第二從機(jī)能擴(kuò)大監(jiān)控面積，同時(shí)也能分級(jí)管理采集的數(shù)據(jù)信息，主機(jī)控制整個(gè)大系統(tǒng)的正常運(yùn)行，第一從機(jī)和第二從機(jī)則負(fù)責(zé)各自小區(qū)域系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且及時(shí)將小區(qū)域的信息及時(shí)傳輸?shù)街鳈C(jī)，由主機(jī)監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的總體情況。

進(jìn)一步地，主機(jī)還包括主機(jī)電源模塊，所述主機(jī)電源模塊與主機(jī)處理器連接。

進(jìn)一步地，第一從機(jī)還包括第一電源模塊，所述第一電源模塊與第一從機(jī)處理器連接。

進(jìn)一步地，第二從機(jī)還包括第二電源模塊，所述第二電源模塊與第二從機(jī)處理器連接。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：采用多傳感器采集數(shù)據(jù)，能代替員工監(jiān)測(cè)惡劣環(huán)境下的溫度和濕度；使用無(wú)線通訊模塊，使主機(jī)、第一從機(jī)和第二從機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸少了搭線的麻煩，同時(shí)便于維護(hù)系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

實(shí)施例

如圖1所示，基于多傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)奈⒖刂葡到y(tǒng)，包括主機(jī)、第一從機(jī)和第二從機(jī)，所述第一從機(jī)和第二從機(jī)分別通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)交換數(shù)據(jù)；除了第一從機(jī)和第二從機(jī)，還可以根據(jù)需要再加從機(jī)，可以在更多的環(huán)境中測(cè)量。

第一從機(jī)包括第一時(shí)鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報(bào)警電路、第一從機(jī)處理器、第一無(wú)線通訊模塊和第一燈光指示模塊，所述第一時(shí)鐘復(fù)位模塊、第一溫濕度傳感器、第一報(bào)警電路、第一從機(jī)處理器、第一無(wú)線通訊模塊和第一燈光指示模塊均與第一從機(jī)處理器連接。第一從機(jī)處理器采用STM32F103C8T6單片機(jī)，第一溫濕度傳感器采用DHT11傳感器，它是一款能夠輸出溫度和濕度的數(shù)字式溫濕度一體傳感器并且該傳感器的輸出信號(hào)已經(jīng)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后輸出給第一從機(jī)處理器。該傳感器在剛剛上電時(shí)，需要一秒鐘左右的預(yù)熱時(shí)間，這是由于剛上電會(huì)有一個(gè)不穩(wěn)定的過(guò)程，所以這段時(shí)間內(nèi)第一從機(jī)處理器不需要發(fā)送任何指令給傳感器。第一無(wú)線通訊模塊采用有Nordic公司生產(chǎn)的nRF 24L01單片收發(fā)芯片及相關(guān)外圍電路搭建而成。nRF24L01無(wú)線通訊模塊是應(yīng)用較為普遍的無(wú)線收發(fā)器件，STM32F103C8T6控制nRF24L01發(fā)射或接收數(shù)據(jù)，從而將DHT11采集的溫濕度信息傳輸給主機(jī)，溫濕度信息傳送成功，第一燈光指示模塊會(huì)閃爍，提示工作人員，這里的第一燈光指示模塊采用普通LED燈，如果傳送失敗，則會(huì)啟動(dòng)第一報(bào)警電路，第一報(bào)警電路使用的是蜂鳴器，蜂鳴器響，提示傳輸失敗。

所述第二從機(jī)包括第二時(shí)鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報(bào)警電路、第二從機(jī)處理器、第二無(wú)線通訊模塊和第二燈光指示模塊，所述第二時(shí)鐘復(fù)位模塊、第二溫濕度傳感器、第二報(bào)警電路、第二從機(jī)處理器、第二無(wú)線通訊模塊和第二燈光指示模塊均與第二從機(jī)處理器連接。第二從機(jī)的工作原理以及采用的器件與第一從機(jī)相同，這里不再贅述。

主機(jī)包括顯示模塊、燈光指示模塊、主機(jī)報(bào)警電路、主機(jī)處理器和主機(jī)無(wú)線通訊模塊，所述顯示模塊、燈光指示模塊、主機(jī)報(bào)警電路、主機(jī)處理器和主機(jī)無(wú)線通訊模塊均與主機(jī)處理器連接；主機(jī)處理器采用STM32F103C8T6單片機(jī)，STM32F103C8T6控制主機(jī)無(wú)線通訊模塊與從機(jī)的無(wú)線通訊模塊通信，接收數(shù)據(jù)之后進(jìn)行處理和判斷，同時(shí)在顯示模塊中顯示，顯示模塊采用LCD液晶顯示屏，如果接收的溫度和濕度數(shù)據(jù)異常，例如高于使用者設(shè)置的溫度和濕度，將會(huì)觸動(dòng)主機(jī)報(bào)警電路，主機(jī)報(bào)警電路采用蜂鳴器發(fā)聲，蜂鳴器響，提醒相關(guān)工作人員環(huán)境數(shù)據(jù)異常；如果接收的溫度和濕度數(shù)據(jù)正常，燈光指示模塊將會(huì)閃爍，提醒數(shù)據(jù)接收成功且環(huán)境數(shù)據(jù)正常。

本實(shí)施例中，主機(jī)處理器、第一從機(jī)處理器和第二從機(jī)處理器采用的STM32F103C8T6單片機(jī)，工作電壓為3.3V，且含有32位的高速處理芯片，其運(yùn)算和運(yùn)行速度都非?？?，該單片機(jī)屬于Cortex-M3系列，其內(nèi)部資源和接口非常強(qiáng)大，擁有多路串口、A/D接口、SPI接口及外部中斷，能夠很好的運(yùn)用到系統(tǒng)中，并且該單片機(jī)的價(jià)格便宜，工作穩(wěn)定。

本實(shí)施例中，顯示模塊LCD液晶顯示屏采用的是LCD12864液晶顯示，能夠顯示中文和英文，同時(shí)能顯示一些較為復(fù)雜的圖形符號(hào)，LCD12864液晶屏采用并行連接，并行連接的數(shù)據(jù)顯示和傳輸速度快，能夠滿足顯示速度要求高的場(chǎng)合，但是IO資源占用較多。

本實(shí)施例中，第一溫濕度傳感器和第二溫濕度傳感器采用DHT11傳感器，這款傳感器能夠輸出溫度和濕度的數(shù)字式溫濕度一體傳感器，并且該傳感器的輸出信號(hào)已經(jīng)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后輸出給控制器，為了確保該傳感器的可靠性和穩(wěn)定性，傳感器內(nèi)部采用了專用的溫濕度傳感技術(shù)和數(shù)字模塊采集技術(shù)，該傳感器采用單總線的數(shù)據(jù)傳輸方式，并且體積小，功耗低，傳輸距離達(dá)到20米以上，能夠很好的與第一從機(jī)處理器和第二從機(jī)處理器進(jìn)行連接并嵌入到系統(tǒng)中。

本實(shí)施例中，無(wú)線通訊模塊采用nRF24L01，它的工作頻率在2.4~2.5GHz范圍，是目前通用的一種基于ISM頻段的無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)芯片；NRF24L01可以對(duì)通訊的通道及輸出功率進(jìn)行配置，不僅內(nèi)部融合了ShockBurst技術(shù)，而且內(nèi)部繼承了多種功能模塊，包括頻率合成電路、功率放大器及振蕩器和調(diào)解器等。

主機(jī)中使用的主機(jī)電源模塊，所述主機(jī)電源模塊與主機(jī)處理器連接；第一從機(jī)使用的第一電源模塊，所述第一電源模塊與第一從機(jī)處理器連接；第二從機(jī)使用的第二電源模塊，所述第二電源模塊與第二從機(jī)處理器連接。主機(jī)電源模塊、第一電源模塊和第二電源模塊采用電源適配器，電源適配器能夠很好地輸出較為平穩(wěn)的直流電壓，其輸出電流也相對(duì)穩(wěn)定，并且電源適配器有塑料外殼能夠起到電源芯片的防塵和防爆作用，其內(nèi)部電路的功耗較低，穩(wěn)定性也相對(duì)較好，攜帶也比較方便。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。